JP4262108B2 - Network management system - Google Patents

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Description

本発明は、例えばGMPLS(Generalized Multi-protocol Label Switching)ネットワーク等で利用される帯域を保証するRSVP(Resource Reservation Protocol)のように、起点のルータが終点のルータまでの明示的なルートを指定してパス設定を行う際のルーティングおよびその後のパス管理を行うネットワーク管理システムに関する。   The present invention specifies an explicit route from a source router to a destination router, such as RSVP (Resource Reservation Protocol) that guarantees the bandwidth used in a GMPLS (Generalized Multi-protocol Label Switching) network, for example. The present invention relates to a network management system that performs routing when performing path setting and performs subsequent path management.

OSPF(Open Shortest Path First:(非特許文献1,2等参照))プロトコルに基づいた各ルータのコントロールプレーンによるルーティング手法について、図10〜図11を用いて説明する。
図10は、OSPFでの同一エリア内のルーティング手法について説明するための図である。図10において、101〜105はルータであり(R:Router)、201は指名ルータ(DR:Designated Router)、301はバックアップ指名ルータ(BDR:Backup Designated Router)、401〜411はルータ間の両方向のリンクを示す。
A routing method using a control plane of each router based on the OSPF (Open Shortest Path First: (see Non-Patent Documents 1 and 2)) protocol will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a diagram for explaining a routing method in the same area in OSPF. In FIG. 10, 101 to 105 are routers (R: Router), 201 is a designated router (DR), 301 is a backup designated router (BDR), and 401 to 411 are bi-directional between routers. Indicates a link.

ルータは、データパケットのルーティング処理を行うためのノードである。指名ルータ201は、ルータの機能も持つが、101〜105,301の各ルータと隣接関係を確立し、リンクステート情報のやり取りを行うことにより、同一エリア内でリンクステート情報の同期を取る中心的な役割を果たす。バックアップ指名ルータ301は、指名ルータ201が故障した際に他のルータとの間で隣接関係を築く事が出来るルータである。401〜411のリンクは両方向であり、方向毎に異なるリンクステート情報を持つことが可能である。リンクステート情報は、遅延、スループット、信頼性等の条件に応じて、数値で表されるが、リンクの利用頻度に応じて動的に反映されることが望ましい。各ルータは、そのルータに繋がっているリンクのリンクステート情報を指名ルータ201に送り、他のルータに繋がっているリンクのリンクステート情報は、指名ルータから得ることにより全エリア内のルータで同一のリンクステート情報を保持する。   The router is a node for performing data packet routing processing. The designated router 201 also has a router function, but establishes an adjacency relationship with each of the routers 101 to 105 and 301 and exchanges link state information, thereby synchronizing link state information within the same area. Play an important role. The backup designated router 301 is a router that can establish an adjacency relationship with other routers when the designated router 201 fails. The links 401 to 411 are in both directions, and can have different link state information for each direction. The link state information is represented numerically according to conditions such as delay, throughput, and reliability, but it is desirable that the link state information be dynamically reflected according to the link usage frequency. Each router sends the link state information of the link connected to the router to the designated router 201, and the link state information of the link connected to the other router is obtained from the designated router so that it is the same in the routers in all the areas. Holds link state information.

エリア内でルーティングを行う際は、起点となるルータは終点のルータを指定されてパス設定の要求を受けたときに、ルータが保持しているエリア内すべてのリンクステート情報からダイクストラのアルゴリズムにより終点までの最短経路を求める。
一方、図11は、OSPFでの複数エリアに跨るルーティング手法について説明するための図である。図11において、106〜117はルータであり、202〜205は指名ルータ、302〜305はバックアップ指名ルータ、412〜451は各エリア内の両方向リンク、501〜504はエリア境界ルータ(ABR:Area Border Router)、601〜604はエリア間の両方向リンクを示す。
When routing within an area, when the router as the starting point is designated as the destination router and receives a path setting request, the end point is determined by Dijkstra's algorithm from all the link state information held by the router. Find the shortest route to
On the other hand, FIG. 11 is a diagram for explaining a routing method over a plurality of areas in OSPF. In FIG. 11, 106 to 117 are routers, 202 to 205 are designated routers, 302 to 305 are backup designated routers, 412 to 451 are bidirectional links in each area, and 501 to 504 are area border routers (ABR: Area Border). Router), 601 to 604 indicate bidirectional links between areas.

エリア境界ルータ501〜504は、エリア間のリンクステート情報と論理ノード(図では、論理NodeAから論理NodeD)の情報を数値としてやりとりする。エリア境界ルータ間で交換した情報も、各エリアの指名ルータ202〜205から得ることにより全てのルータで共用される。   The area border routers 501 to 504 exchange link state information between areas and information on logical nodes (in the figure, logical Node A to logical Node D) as numerical values. Information exchanged between the area border routers is also shared by all the routers by obtaining from the designated routers 202 to 205 in each area.

エリア間にまたがるルーティングを行う際は、起点となるルータは終点のルータを指定されてパス設定の要求を受けたときに、ルータが保持しているエリア内のリンクステート情報からエリア境界ルータまでのルートを定めるとともに、論理ノード間のルーティングをエリア間のリンクステート情報および論理ノードのステート情報により行う。他のエリア内のルーティングは、他のエリアのエリア境界ルータが行う。   When routing between areas, when the router as the starting point is designated as the destination router and receives a path setting request, the link state information in the area held by the router to the area border router A route is determined and routing between logical nodes is performed based on link state information between areas and logical node state information. Routing in other areas is performed by area border routers in other areas.

J.Moy, “OSPF Version 2,” RFC 2328, April 1998.J.Moy, “OSPF Version 2,” RFC 2328, April 1998.

OSPF(Open Shortest Path First)、インターネット <URL:http://www.wakhok.ac.jp/~kida/semi/OSPF/>OSPF (Open Shortest Path First), Internet <URL: http: //www.wakhok.ac.jp/~kida/semi/OSPF/>

OSPFでのルーティングは、ルータがユーザデータを転送する帯域の他にルータ間でのリンクステート情報のやりとりのためのデータ帯域を確保する必要があるとともに、ルータに対する負荷が大きくなる。また、ルータ間で同じ情報を共有するので、情報の絶対量がルータの数に応じて大きくなる。   In routing by OSPF, it is necessary to secure a data band for exchanging link state information between routers in addition to a band in which the router transfers user data, and the load on the router increases. Moreover, since the same information is shared between routers, the absolute amount of information increases with the number of routers.

そして、OSPFでは、パス設定のたびにダイクストラのアルゴリズムを走らせて最短パスを求める必要があるが、ダイクストラの計算量のオーダはNをノード数、Lをリンク数とした場合、O(L log(N))となり、1秒間にいくつものパス設定要求がある場合は遅延が生じることが懸念される。   In OSPF, it is necessary to run the Dijkstra algorithm every time a path is set to obtain the shortest path. However, the order of the Dijkstra calculation amount is O (L log () when N is the number of nodes and L is the number of links. N)), and there are concerns that a delay may occur if there are several path setting requests per second.

また、OSPFでは、リンクステート情報を元にルーティングを行うが、ルータの交換機能をリンクステート情報で考慮出来ない問題がある。特に、光の波長をスイッチングするようなルータは、非常に高価であり、全ての波長を交換できるとは限らない。その場合はルータの交換能力が原因でルーティング出来ない場合がある。   In OSPF, routing is performed based on link state information, but there is a problem that the exchange function of the router cannot be considered in the link state information. In particular, a router that switches light wavelengths is very expensive, and not all wavelengths can be exchanged. In that case, routing may not be possible due to the exchange capability of the router.

例えば、図12は、図11の論理NodeAのエリアの中でのルーティングを示したものであるが、ここでは、各リンクにそれぞれ分数で示された数値が割り当てられていると仮定する。その場合、起点ルータ108から終点ルータ302までのリンクのコストが最も小さいルートは図中の矢印が示すルートになるが、もしルータ501で波長の交換能力が不十分等の場合は、このルートにパスを設定することができない。   For example, FIG. 12 shows the routing in the area of the logical node A of FIG. 11. Here, it is assumed that a numerical value indicated by a fraction is assigned to each link. In that case, the route with the lowest cost of the link from the origin router 108 to the destination router 302 is the route indicated by the arrow in the figure. However, if the router 501 has insufficient wavelength switching capability, etc. The path cannot be set.

また、制限付きルーティング(Exclude(省く)、Mandatory(必須)、Preferred(望ましい))を行うときに、その制限を付けられる範囲に限りがある。これらの条件で指定する対象は、リンク及びルータ等のノードがある。
Excludeで指定する対象は、ルートを選択する際に通過してはならないものである。Exclude指定はノード、リンク等の故障時に故障箇所を避けるために利用されるほかに、VPNを実現するために利用する事が考えられる。
In addition, when restricted routing (Exclude, Mandatory, Preferred) is used, there is a limit to the range that can be restricted. Targets specified by these conditions include nodes such as links and routers.
The target specified by Exclude must not pass when selecting a route. Exclude designation can be used to realize a VPN in addition to being used for avoiding a failure location when a node, link, or the like fails.

Mandatoryで指定する対象は、ルートを選択する際に必ず通過しなければならないものである。Mandatory指定は、交換能力の高いルータを指定する際、あるいは大群化効果が特に高い区間に適用する事が考えられる。
Preferredで指定する対象は、ルートを選択する際に通過するほうが望ましいものである。Preferred指定は、一時的な輻輳に対処する手法として輻輳していない区間をPreferred指定する際に適用する事が考えられる。
The target specified in Mandatory must be passed when selecting a route. The Mandatory designation can be applied when a router with a high exchange capacity is designated, or in a section where the grouping effect is particularly high.
The target specified by Preferred is preferably passed when selecting a route. The Preferred designation may be applied when a Preferred section is designated as a method for dealing with temporary congestion.

Exclude指定は、OSPFでルーティングを決める際のダイクストラのアルゴリズムの中で、Exclude指定の対象がルート選択の仮定で現れたときに、それを候補からはずすことで実現可能であるが、Mandatory指定、Preferred指定についてはOSPFで実現することは難しい。例えば、Mandatory指定で指定される対象が2個以上になった場合は、どのMandatory対象を先に通るかなどすべて計算することはOSPFでは実現されていない。また実現した場合も、計算量は膨大になる。   Exclude specification can be realized by removing the Exclude specification target from the candidates when the target of Exclude specification appears in the route selection assumption in Dijkstra's algorithm when deciding the routing by OSPF, but Mandatory specification, Preferred The designation is difficult to realize with OSPF. For example, when there are two or more objects designated by the Mandatory designation, it is not realized in OSPF that all the Mandatory objects to be passed first are calculated. In addition, even if it is realized, the calculation amount becomes enormous.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、ルータ及びネットワークに負荷をかけず、ルーティングにおける遅延を極小化し、ノードの交換能力によるパス設定ブロック率を極小化し、制約ベースのルーティングをMandatory,Preferred条件についても可能にするネットワーク管理システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, minimizing the delay in routing without minimizing the load on the router and the network, minimizing the path setting block rate due to the node exchange capability, The purpose is to provide a network management system that enables routing for Mandatory and Preferred conditions.

前述した目的を達成するために、本発明は、管理下のすべてのノードについて、あらかじめ考えられ得る起点と終点間でのルートのリストを保持するリスト保持手段と、起点、終点およびルーティング制約条件が指定されたパス設定要求を受け付け、前記リスト保持手段に保持されたリストの中から前記ルーティング制約条件を満たす適切なルートを抽出して返却するパス設定手段とを有するサブネットワーク管理システムが階層分散型で配置され、前記サブネットワーク管理システム間で連携して、パスルーティングの管理を行うネットワーク管理システムにおいて、前記各サブネットワーク管理システムは、ルート抽出条件が指定された前記リストの作成要求を受け付け、前記あらかじめ考えられ得る起点と終点間でコストが最小となる最適ルートを各々抽出するとともに、前記抽出した各最適ルートで通過する各ノードについて、そのノードから導出される最適ルートにて不採用のいずれかのリンクを通って当該ノードから最小のコストで他のノードに至るルートをその最適ルートの起点から当該ノードまで以後に加えたサブルートを、前記ルート抽出条件を満たす範囲で抽出し、前記リスト保持手段に保持させるルートのリストを作成するリスト作成手段を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a list holding means for holding a list of routes between a starting point and an ending point that can be considered in advance for all managed nodes, and a starting point, an ending point, and a routing constraint condition. A sub-network management system having path setting means that accepts a specified path setting request and extracts and returns an appropriate route satisfying the routing constraint condition from the list held in the list holding means is a hierarchical distributed type in is disposed, said cooperation between the sub-network management system, in a network management system for managing a path routing, each sub-network management system receives the request for generating the list of root extraction condition is specified, the Minimal cost between possible start and end points Each of the suitable routes is extracted, and for each node that passes through each of the extracted optimum routes, the other route is selected from the node through the link that is not adopted in the optimum route derived from the node, and the other route is transmitted at the lowest cost. A list creating means for extracting a sub-route obtained by adding a route to the node from the starting point of the optimum route to the node thereafter in a range satisfying the route extraction condition, and creating a list of routes to be held in the list holding means; It is characterized by doing.

また、本発明は、管理下のすべてのノードについて、あらかじめ考えられ得る起点と終点間でのルートのリストを保持するリスト保持手段と、起点、終点およびルーティング制約条件が指定されたパス設定要求を受け付け、前記リスト保持手段に保持されたリストの中から前記ルーティング制約条件を満たす適切なルートを抽出して返却するパス設定手段とを有するサブネットワーク管理システムが階層分散型で配置され、前記サブネットワーク管理システム間で連携して、パスルーティングの管理を行うネットワーク管理システムにおいて、前記各サブネットワーク管理システムは、ルート抽出条件が指定された前記リストの作成要求を受け付け、前記あらかじめ考えられ得る起点と終点間でコストが最小となる最適ルートを各々抽出するとともに、前記抽出した各最適ルートで通過する各ノードについて、そのノードから導出される最適ルートにて不採用の各リンク毎に、そのリンクを通って当該ノードから最小のコストで他のノードに至るルートをその最適ルートの起点から当該ノードまで以後に加えたサブルートを、前記ルート抽出条件を満たす範囲で抽出し、前記リスト保持手段に保持させるルートのリストを作成するリスト作成手段を具備することを特徴とする。 Further, the present invention provides a list holding means for holding a list of routes between a starting point and an ending point that can be considered in advance for all nodes under management, and a path setting request in which the starting point, the ending point, and a routing constraint condition are specified. A sub-network management system having a path setting unit that accepts and extracts an appropriate route that satisfies the routing constraint condition from the list held in the list holding unit and returns the route. In a network management system that manages path routing in cooperation between management systems, each of the sub-network management systems accepts a request to create the list in which route extraction conditions are specified, and the possible starting and ending points Each optimal route with the lowest cost is extracted In both cases, for each node that passes through the extracted optimum route, for each link that is not adopted in the optimum route derived from the node, the node reaches the other node through the link at the lowest cost. the sub-route was added to after the route from the starting point of the optimal route to the node, wherein the extraction with the root extraction conditions are satisfied, that list means an ingredient Bei to create a list of routes to be held in the list holding means It is characterized by.

本発明においては、複数のルータで冗長に保持していたルーティング情報をサブネットワーク管理システムで一括に保持することにより、保持情報量の絶対量を減らし、ルータ間のリンクステート情報のやりとりを排除し、ルータの負荷を軽減する。
また、OSPFではルーティングの度に計算していたダイクストラのアルゴリズム走行を行わず、ルーティングとは異なるスレッドでプライオリティの高いルートリスト作成を行うことにより、ルーティング時における遅延を軽減し、そのルートリストの中からコストの安いものから順にリストの数だけパス設定のリトライをすることにより、ルータの交換能力が原因でルーティング出来ない場合を極小化する。
In the present invention, the routing information that is redundantly held by a plurality of routers is collectively held by the subnetwork management system, thereby reducing the absolute amount of the retained information and eliminating the exchange of link state information between the routers. , Reduce the load on the router.
In OSPF, Dijkstra's algorithm, which was calculated every time routing is not performed, and a route list with high priority is created by using a thread different from routing, thereby reducing the delay in routing, and in the route list. By retrying the path setting for the number of lists in the order from low to low, the number of cases where routing cannot be performed due to the router exchange capability is minimized.

さらに、制限付きルーティング(Exclude(省く)、Mandatory(必須)、Preferred(望ましい))について、あらかじめ保持するルートリストの中でMandatory対象を含むルートを抽出した後に、コスト比較する手法でMandatory制約を実現し、あらかじめ保持するルートリストの中でPreferred対象をより多く含むルートを抽出する手法でPreferred制約を実現する。   Furthermore, for restricted routing (Exclude, Mandatory (mandatory), Preferred), after extracting the route that includes the Mandatory target from the route list that is held in advance, Mandatory constraints are realized by cost comparison method Then, the Preferred constraint is realized by a method of extracting a route including a larger number of Preferred objects from a route list held in advance.

この発明によれば、ルータ及びネットワークに負荷をかけず、ルーティングにおける遅延を極小化し、ノードの交換能力によるパス設定ブロック率を極小化し、制約ベースのルーティングをMandatory,Preferred条件についても可能にするネットワーク管理システムを提供することができる。   According to the present invention, a network that minimizes a delay in routing, minimizes a path setting block rate due to a node exchange capability, and enables constraint-based routing even for Mandatory and Preferred conditions without imposing a load on the router and the network. A management system can be provided.

以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態のシステム構成図である。GMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching)のルータに対しての適用例を示す。
図において、10a〜10jは管理対象のGMPLSルータである。11a〜11iは管理対象GMPLSネットワークの各ルータ間のリンクを示す。また、20a〜20jは10a〜10jにそれぞれ対応し、その対応するルータの監視、制御を行うためのネットワークエレメント(NE:Network Element)管理システムである。21a〜21iは11a〜11iのリンクにそれぞれ対応する管理オブジェクト(リンク)であり、システムとしては上位のGMPLSサブネットワーク管理システム(NMS)内で管理される。22a〜22dはリンクの中で実際にユーザのパスとして使われているリンクコネクションを管理するための管理オブジェクト(LC:Link Connection)である。例えばリンクが光ファイバーの場合は、リンクコネクションはその中で使用される波長が対応する。23a〜23cは管理対象のGMPLSルータ内であるユーザのパスに使われているスイッチングを管理するための管理オブジェクト(XC:Cross Connection)である。例えば波長のスイッチングをするルータでは赤の波長が青の波長に交換される事等を管理する。システム的にはクロスコネクトオブジェクトはNE管理システム内で管理される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of this embodiment. An example of application to a GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) router will be described.
In the figure, reference numerals 10a to 10j are GMPLS routers to be managed. Reference numerals 11a to 11i denote links between routers of the management target GMPLS network. Reference numerals 20a to 20j correspond to 10a to 10j, respectively, and are network element (NE) management systems for monitoring and controlling the corresponding routers. Reference numerals 21a to 21i denote management objects (links) respectively corresponding to the links 11a to 11i, and the system is managed in an upper GMPLS subnetwork management system (NMS). Reference numerals 22a to 22d denote management objects (LC: Link Connection) for managing link connections actually used as user paths in the links. For example, when the link is an optical fiber, the link connection corresponds to the wavelength used therein. Reference numerals 23a to 23c denote management objects (XC: Cross Connection) for managing the switching used in the user path in the GMPLS router to be managed. For example, a router that performs wavelength switching manages that a red wavelength is switched to a blue wavelength. Systemically, the cross-connect object is managed in the NE management system.

30a〜30dはGMPLSサブNMS(GSN:GMPLS Subnetwork)である。GMPLSサブNMS30a(GSN_i)は下位にあるNE管理システム20a〜20eへのポインタ、リンクオブジェクト21a〜21dおよびリンクコネクションオブジェクト22a,22bを保持する。また、リンクコネクション22a、クロスコネクション23a、リンクコネクション22c、クロスコネクション23bが形作る30a内でのエンドエンドコネクションを管理するための管理オブジェクト(SNC:SubnetworkConnection)31aを保持する。同様に、GMPLSサブNMS30b(GSN_j)は下位にあるNE管理システム20f,20h,20iへのポインタ、リンクオブジェクト21g,21hおよびリンクコネクションオブジェクト22dを保持し、クロスコネクション23cとリンクコネクション22dが形作るサブネットワークコネクションオブジェクト31bを保持する。GMPLSサブNMS30c(GSN_k)は下位にあるNE管理システム20g,20jのポインタとリンクオブジェクト21iとを保持する。GMPLSサブNMS30d(TOP_GSN)は、下位の3つのGMPLSサブNMSへのポインタと下位サブネットワーク間のリンクオブジェクトである、21e,21fおよび21e内のリンクコネクションオブジェクト22cを保持する。また、下位のサブネットワークコネクション31a、リンクコネクション22cおよび下位のサブネットワークコネクション31bが形作るGMPLSサブNMS30d内でのエンドエンドのコネクションであるサブネットワークコネクション31cを保持する。   30a to 30d are GMPLS sub-NMS (GSN: GMPLS Subnetwork). The GMPLS sub NMS 30a (GSN_i) holds pointers to the lower NE management systems 20a to 20e, link objects 21a to 21d, and link connection objects 22a and 22b. In addition, a management object (SNC: Subnetwork Connection) 31a for managing an end-to-end connection in 30a formed by the link connection 22a, the cross connection 23a, the link connection 22c, and the cross connection 23b is held. Similarly, the GMPLS sub NMS 30b (GSN_j) holds pointers to the lower NE management systems 20f, 20h, and 20i, link objects 21g and 21h, and link connection objects 22d, and the subnetwork formed by the cross connection 23c and the link connection 22d. The connection object 31b is held. The GMPLS sub NMS 30c (GSN_k) holds the pointers of the lower NE management systems 20g and 20j and the link object 21i. The GMPLS sub NMS 30d (TOP_GSN) holds pointers to the lower three GMPLS sub NMSs and link connection objects 22c in 21e, 21f, and 21e, which are link objects between the lower sub networks. Further, the subnetwork connection 31c which is an end-to-end connection in the GMPLS sub NMS 30d formed by the lower subnetwork connection 31a, the link connection 22c, and the lower subnetwork connection 31b is held.

もし、サブネットワークコネクション31cがパスの起点と終点を両端に保持するのであれば、GMPLSサブNMS30dはエンドエンドのパスオブジェクト(トレイルオブジェクト)も保持する。トレイルオブジェクトはサブネットワークコネクションオブジェクトが持たない、パス利用者の情報など、そのパスに対するカスタマ情報を保持する。   If the subnetwork connection 31c holds the starting point and the ending point of the path at both ends, the GMPLS sub NMS 30d also holds an end-to-end path object (trail object). The trail object holds customer information for the path such as path user information that the subnetwork connection object does not have.

マネージャーシステム40は、これらの階層分散型NMSに対して監視/制御の要求をする。監視については、リンクとノードの構成情報、ユーザパスの構成情報をサブネットワーク単位に表示することが可能である。また、リンクの中のリンクコネクション情報を要求することもできる。また、ルータ、リンクの故障をその影響するパスと合わせてGMPLSサブNMSから取得することが可能である。リンクの新規追加や、パスの新規追加は、対象のリンク、パスが収まるGMPLSサブNMSに対して要求することによって設定する。   The manager system 40 makes a monitoring / control request to these hierarchically distributed NMSs. For monitoring, link and node configuration information and user path configuration information can be displayed in units of sub-networks. It is also possible to request link connection information in the link. Further, it is possible to acquire a failure of the router and the link from the GMPLS sub NMS together with the affected path. A new addition of a link and a new addition of a path are set by making a request to the GMPLS sub NMS in which the target link and path are accommodated.

なお、図は単なる例示であり、GMPLSサブNMSの階層数および同一階層中のサブNMS数、サブNMSが管理する下位サブNMS/NE管理システムのグループ単位は任意であって何ら制限はない。
図2に、階層分散型NMSでの階層型ルートの管理実施例を示す。図1で示したGMPLSネットワークを再度、実施例として説明する。なお、ルートの管理のため、ルータ間のリンクは束として扱い、その代表リンクをルート管理用に利用する。
The figure is merely an example, and the number of layers of the GMPLS sub-NMS, the number of sub-NMSs in the same layer, and the group unit of the subordinate sub-NMS / NE management system managed by the sub-NMS are arbitrary and there is no limitation.
FIG. 2 shows an example of managing a hierarchical route in a hierarchical distributed NMS. The GMPLS network shown in FIG. 1 will be described again as an example. For route management, the links between routers are handled as a bundle, and the representative link is used for route management.

12a〜12iは、図1のリンク11a〜11iに対応する区間の代表リンク(link1* 〜LINK9* )を示し、また、階層ルート32a,32bは、階層分散型NMSでのルートを管理するためのものであるが、その中では、上位階層のGMPLSサブネットワークが保持する下位サブネットワーク、その下位サブネットワークが保持するさらなる下位サブネットワークあるいはNEというように、階層的にエンドエンドのルートを表現する。 Reference numerals 12a to 12i denote representative links (link1 * to LINK9 * ) corresponding to the links 11a to 11i in FIG. 1, and the hierarchical routes 32a and 32b are for managing the route in the hierarchical distributed NMS. However, among them, end-to-end routes are expressed hierarchically, such as a lower subnetwork held by an upper layer GMPLS subnetwork, a further lower subnetwork held by the lower subnetwork, or an NE.

図中の階層ルート_1:32aはサブネットワークTOP_GSN30d内でサブネットワークGSN_i30a,代表リンクLink5* 12e,サブネットワークGSN_j30bのルートを持ち、GSN_i30a内でルータLER1:20a,代表リンクLink1* 12a,ルータLSR1:20b,代表リンクLink2* 12c,ルータLSR2:20dのルートを持ち、GSN_j30b内でルータLSR4:20f,代表リンクLink6* 12g,ルータLER3:20hのルートを持つ。一方、階層ルート_2:32bはサブネットワークTOP_GSN30d内でサブネットワークGSN_i30a,代表リンクLink8* 12f,サブネットワークGSN_k30cのルートを持ち、GSN_i30a内でルータLER1:20a,代表リンクLink1* 12a,ルータLSR1:20b,代表リンクLink3* 12d,ルータLSR3:20eのルートを持ち、GSN_k30c内でルータLSR5:20g,代表リンクLink9* 12i,ルータLER5:20jのルートを持つ。 In the figure, the hierarchical route_1: 32a has the route of the subnetwork GSN_i30a, the representative link Link5 * 12e, and the subnetwork GSN_j30b in the subnetwork TOP_GSN30d. The router LER1: 20a, the representative link Link1 * 12a, and the router LSR1: 20b , Representative link Link2 * 12c and router LSR2: 20d, and within GSN_j30b, router LSR4: 20f, representative link Link6 * 12g, and router LER3: 20h. On the other hand, the hierarchy route_2: 32b has a route of the subnetwork GSN_i30a, the representative link Link8 * 12f, and the subnetwork GSN_k30c in the subnetwork TOP_GSN30d. The router LER1: 20a, the representative link Link1 * 12a, the router LSR1: 20b, It has a route of the representative link Link3 * 12d and the router LSR3: 20e, and has a route of the router LSR5: 20g, the representative link Link9 * 12i, and the router LER5: 20j in the GSN_k30c.

階層型NMSを用いてのGMPLSネットワーク上で図2の階層ルート_1上でパス設定をする際のシーケンスを図3に示す。
マネージャシステム40は、設定するパスの始点と終点のルータを含む最小のGMPLSサブNMS30dに対してルーティング要求であるsetupRoute要求を行う(1)。この要求を受け取ったGMPLSサブNMS30dは、階層分散型NMS内のサブNMS間(30a,30b,30d)で連携してルートを定める(2)。このプロセスについては図5で詳細に記す。そして、この結果は、図2の階層ルート(HR)の形式でsetupRouteのリプライとしてマネージャシステムに返還される(3)。
FIG. 3 shows a sequence for setting a path on the hierarchical route_1 in FIG. 2 on the GMPLS network using the hierarchical NMS.
The manager system 40 makes a setupRoute request that is a routing request to the smallest GMPLS sub-NMS 30d including the start point and end point routers of the path to be set (1). The GMPLS sub NMS 30d that has received this request determines a route in cooperation between the sub NMSs (30a, 30b, 30d) in the hierarchical distributed NMS (2). This process is described in detail in FIG. Then, this result is returned to the manager system as a reply of setupRoute in the form of the hierarchical route (HR) of FIG. 2 (3).

次に、マネージャシステム40は、起点ルータ10aに対して、このHRの結果を基に明示的に経路を指定してパス設定要求を行う(4)。この際、ルータレベルで経路を設定することも可能であるし、HRのサブネットワークレベルで経路を指定し、ルータレベルでの経路はルータの自律分散に委せる事も可能である。   Next, the manager system 40 makes a path setting request to the originating router 10a by explicitly specifying a route based on the result of this HR (4). At this time, a route can be set at the router level, or a route can be designated at the HR subnetwork level, and the route at the router level can be left to autonomous distribution of the router.

マネージャシステム40は、パス設定要求が正常に行われたことをReplyにより確認する(5)。このReplyは、実際に、パス設定時に使われたリンクと、GMPLSの場合はその中のリンクコネクションが使っているラベルとを返す。
マネージャシステム40は、次に設定するパスを管理するための管理オブジェクト群を作成するため、作成したパスが通るルータに対応するNE管理システム(20a,20b,20d,20f,20h)に対してsetupTrail要求をそれぞれ送信する(6)。その際の引数としては、パス設定に使われたルータ内のラベルスイッチングのためのラベルおよびHRがある。HRの代表リンクは、この際に本当に使われたリンクに置き換えられている。
The manager system 40 confirms by Reply that the path setting request has been made normally (5). This Reply actually returns the link used at the time of setting the path and the label used by the link connection in the case of GMPLS.
The manager system 40 creates a managed object group for managing the path to be set next, and therefore, the setupTrail is set for the NE management system (20a, 20b, 20d, 20f, 20h) corresponding to the router through which the created path passes. Each request is sent (6). As an argument at that time, there are a label for label switching in the router used for path setting and an HR. The representative link of HR is replaced with a link that is actually used at this time.

要求を受けたNE管理システムは、ルータ内のスイッチングを管理するクロスコネクタ(XC)マネージドオブジェクト(MO)(図1の23a〜23c)と、その両端の終端点(TP)MOとを作成し(7)、その結果を上位のGMPLSサブNMS(30a,30b)に送信する(8)。その際にHR,XC,TPを引数として付与する。GMPLSサブNMSは、HRで下位から受け取ったXCの順番を確認して、対応するサブネットワークコネクションオブジェクト(SNC,図1の31a,31b)を作成する際に、そのコンポーネントとして下位XCの順列を保持する。またリンクコネクション(LC)オブジェクト(図1の22b,22d)を対応するHRに記載されているLinkの中に作成する(9)。   Upon receiving the request, the NE management system creates a cross connector (XC) managed object (MO) (23a to 23c in FIG. 1) that manages switching in the router, and termination points (TP) MO at both ends thereof ( 7) The result is transmitted to the upper GMPLS sub NMS (30a, 30b) (8). At that time, HR, XC, and TP are assigned as arguments. The GMPLS sub-NMS confirms the order of the XC received from the lower level in the HR, and holds the permutation of the lower level XC as its component when creating the corresponding sub-network connection object (SNC, 31a, 31b in FIG. 1). To do. A link connection (LC) object (22b and 22d in FIG. 1) is created in the link described in the corresponding HR (9).

次に、サブNMS30a,30bは、上位のサブNMS30dに対して結果を送信する(10)。その際にHR,SNC,TPを引数として付与する。一方、上位サブNMS30dは、同様にMOを作成するが(11)、HRを参考にSNC(図1の31c)のコネクションとして下位SNCの順列(図1の31a,31b)を保持する。また、LC(図1の21e)をHRが示すLinkの中に作成する。ユーザのエンドエンドのコネクションは自身が持つSNCに対応するので、トレイルオブジェクトを作成する。   Next, the sub NMSs 30a and 30b transmit the result to the upper sub NMS 30d (10). At that time, HR, SNC, and TP are assigned as arguments. On the other hand, the upper sub NMS 30d similarly creates the MO (11), but holds the permutation (31a, 31b in FIG. 1) of the lower SNC as the connection of the SNC (31c in FIG. 1) with reference to HR. Also, LC (21e in FIG. 1) is created in the link indicated by HR. Since the end-to-end connection of the user corresponds to the SNC that the user has, a trail object is created.

そして、最後に、サブNMS30dは、setupTrailに対するリプライを、Trailを引数として返す(12)。
ここでの特徴は、マネージャシステム40は、ルーティングの処理要求(1)と管理オブジェクトの作成の処理要求(6)とを別々の処理として階層分散型NMSに対して要求できるので、ルーティング処理要求が十分に早ければ、ルーティングによる負荷は軽減できる。
Finally, the sub NMS 30d returns a reply to setupTrail with Trail as an argument (12).
The feature here is that the manager system 40 can request the routing processing request (1) and the management object creation processing request (6) as separate processing from the hierarchical distributed NMS. If it is fast enough, the routing load can be reduced.

図4に、本実施形態の階層分散型NMSで制約付きルーティングをする際の各サブネットワーク単位の制約条件の付け方を例を用いて示す。
マネージャシステム40は、プロファイル設定ファイル41a,41bを用いて各サブネットワーク単位にルーティング制約を設定することを可能とする。1つのサブネットワークに複数のプロファイルを設定することは、プロファイルファイルを複数用いることにより可能となる。
FIG. 4 shows an example of how to apply a constraint condition for each subnetwork when performing restricted routing in the hierarchical distributed NMS of this embodiment.
The manager system 40 can set routing restrictions for each subnetwork using the profile setting files 41a and 41b. It is possible to set a plurality of profiles in one subnetwork by using a plurality of profile files.

プロファイル設定ファイル_1:41aは、TOP_GSN30dに対して適用されるが、これはGSNIdをTOP_GSN30dに設定することにより明示される。profileIdは、プロファイル設定ファイルのIDであり、この例ではProfile_1となっている。routingOptionは、TOP_GSN30dに適用する制約条件を記述する。excludedは、Link5* 12eを通らないようにルーティングする条件をつけている。excludedは、GSN_k30cを通らないようにルーティングする条件をつけている。そして、preferredは、Link8* 12fを通ることが望ましいとする条件をつけている。 The profile setting file_1: 41a is applied to the TOP_GSN 30d, and this is specified by setting the GSNId to the TOP_GSN 30d. profileId is an ID of the profile setting file, and is Profile_1 in this example. routingOption describes a constraint condition applied to TOP_GSN 30d. excluded has a condition for routing so as not to pass through Link5 * 12e . excluded has a condition for routing so as not to pass through GSN_k30c. Preferred has a condition that it is desirable to pass through Link8 * 12f.

ここで、明記するべきところは、TOP_GSN30dの制約の対象になるものは、そのサブNMSが保持するオブジェクト(例えば、Link5* 12e,Link8* 12f)か、1段階層が低いもの(例えば、GSN_i30a,GSN_j30b,GSN_k30c)である。ルータ群20a〜20jは、下位のサブNMSがその管理を行っているので制約条件の対象とならない。 Here, what should be specified is that the object subject to the restriction of TOP_GSN 30d is an object held by the sub NMS (for example, Link5 * 12e, Link8 * 12f) or a one-step layer is low (for example, GSN_i30a, GSN_j30b, GSN_k30c). The router groups 20a to 20j are not subject to constraint conditions because the subordinate NMSs manage them.

一方、プロファイル設定ファイル_2:41bは、GSN_j30bに対して適用される。Mandatoryは、Link6* 12gを必ず通るようにルーティングする条件をつけている。そして、excludedは、LER4:20iを通らないようにルーティングする条件をつけている。 On the other hand, the profile setting file_2: 41b is applied to GSN_j30b. Mandatory has a condition for routing so that it always passes through Link 6 * 12g. Excluded has a condition for routing so as not to pass LER 4: 20i.

図5に、本実施形態の階層分散型NMS内サブNMS間の協調による階層ルートの抽出手法を示す。
マネージャシステム40からのsetupRoute要求(1)を受けたGMPLSサブNMSは、その始点のNE管理システムを持つサブネットワーク(あるいはルータ)と終点のNE管理システムを持つサブネットワーク(あるいはルータ)を始点と終点に持つルートをすべて抽出する(ステップA1)。マネージャシステムからのNE指定要求にはそのNEが含まれるサブネットワークに対する情報が階層構造で指定されているので、各サブネットワークは指定のNEが所属するサブネットワークを判別できる。
FIG. 5 shows a hierarchical route extraction method based on cooperation between sub-NMSs within the hierarchical distributed NMS of this embodiment.
The GMPLS sub NMS that has received the setupRoute request (1) from the manager system 40 starts and ends the subnetwork (or router) having the NE management system at the start point and the subnetwork (or router) having the NE management system at the end point. All the routes possessed by are extracted (step A1). In the NE designation request from the manager system, information on the subnetwork including the NE is designated in a hierarchical structure, so that each subnetwork can determine the subnetwork to which the designated NE belongs.

次に、ステップA1で抽出された中から、マネージャシステム40がプロファイルファイルで指定している場合は、Mandatory要素を含まないルート及びExcludeの要素を含むルートをすべて除外する(ステップA2)。ここで、残りのルートの数をチェックし(ステップA3)、もしルートがひとつも無くなった場合は(ステップA3のNO)、“No Resource”例外通知をマネージャシステムに返還する。一方、ルートが2つ以上ある場合には、ルートが持つPreferred要素の数を比較し、Preferred要素を多く含むルートを抽出する(ステップA4)。そして、このステップA4までの過程で、ルートが一意に定まらない場合は、ルートを構成するリンクコストの総和を比較してコストが小さいルートを選択する(ステップA5)。   Next, in the case where the manager system 40 designates the profile file extracted from step A1, all routes not including the Mandatory element and routes including the Exclude element are excluded (Step A2). Here, the number of remaining routes is checked (step A3). If there is no route (NO in step A3), a “No Resource” exception notification is returned to the manager system. On the other hand, when there are two or more routes, the number of Preferred elements of the routes is compared, and a route including many Preferred elements is extracted (Step A4). If the route is not uniquely determined in the process up to step A4, a route with a lower cost is selected by comparing the sum of the link costs constituting the route (step A5).

また、下位GMPLSサブNMSがある場合は(ステップA6のYES)、サブNMS内を通るルートのコンポーネントの両端のNE管理システムを指定して、ルート作成要求を要求する。NE管理システムは、上位システムのリンクの属性として接続するNE管理システムへのポインタを持つことから導出可能である。   If there is a lower GMPLS sub-NMS (YES in step A6), the NE management system at both ends of the component of the route passing through the sub-NMS is specified to request a route creation request. The NE management system can be derived from having a pointer to the NE management system to be connected as a link attribute of the host system.

このステップA1〜ステップA6のプロセスを下位のサブNMSがなくなるまで繰り返した結果得られる階層的なルートは、マネージャシステム40からsetupRoute要求を受け取ったサブNMSが、マネージャシステム40に階層ルート(HR)形式で送信する。そして、マネージャシステム40は、始点ルータに対してルートを指定してパス設定するように要求する(図3の(4))。   The hierarchical route obtained as a result of repeating the processes of Step A1 to Step A6 until there is no lower sub NMS is the hierarchical route (HR) format that the sub NMS that has received the setupRoute request from the manager system 40 sends to the manager system 40 Send with. Then, the manager system 40 requests the start router to set a path by specifying a route ((4) in FIG. 3).

本手法により、Excluded,Mandatory,Preferredのルーティングの制約を、リンクのコストの総和よりプライオリティを高くして設定することが可能になる。また、ステップA5におけるルートのリンクコスト総和は、あらかじめルートリスト作成時にコスト順にソーティングしているので、ルート設定のときにダイクストラのアルゴリズムを走らせる必要がない。   With this method, Excluded, Mandatory, and Preferred routing restrictions can be set with higher priority than the sum of the link costs. Further, since the total link cost of the route in step A5 is sorted in advance in the order of cost when the route list is created, it is not necessary to run Dijkstra's algorithm when setting the route.

多くの場合は制約条件がなく、リンクコストのみのルーティングとなるが、その場合はあらかじめコストミニマムなルートが選ばれているので、スタティックルーティングと同様にルーティングによる遅延は極小化可能である。
図6乃至図8には、図5のステップA1で抽出する母集団のルートリストの作成手法が各々示されている。
In many cases, there is no constraint condition, and only the link cost is routed. In this case, since a route with a minimum cost is selected in advance, the delay due to routing can be minimized as in the case of static routing.
FIGS. 6 to 8 each show a method for creating a route list of the population extracted in step A1 of FIG.

図6は、N(Nは2以上の整数)個のノードを管理しているあるサブネットワーク管理システムが、ルート抽出条件を指定されてルートのリスト作成要求を受けた際に、コストミニマムなルートが通るノードからの最適なルートを除いた、次最適なルートを抽出する例を示すものである。   FIG. 6 shows a cost-minimum route when a sub-network management system that manages N (N is an integer of 2 or more) nodes receives a route list creation request with route extraction conditions specified. An example of extracting the next optimum route excluding the optimum route from the node through which is passed is shown.

サブネットワーク管理システムは、まず、起点となるNE(NE管理システム)あるいはSN(サブネットワーク管理システム)を抽出する(ステップB1)。“起点計算済”フラグが設定されてない起点NE/SNがすでに存在しない場合は(ステップB2のNO)、アルゴリズムの終了となる。一方、もし、1つでも存在する場合は(ステップB2のYES)、ステップB1で選択した起点NE/SNからダイクストラのアルゴリズムを走行し、その起点から他のNE/SNまでの最短経路(ルート)を求め(ステップB3)、その求めた複数ルートのうちから1つのルートの終端NE/SNを抽出する(ステップB4)。   The subnetwork management system first extracts an NE (NE management system) or SN (subnetwork management system) as a starting point (step B1). If there is no starting point NE / SN for which the “starting point already calculated” flag is not set (NO in step B2), the algorithm ends. On the other hand, if even one exists (YES in step B2), the Dijkstra algorithm runs from the starting point NE / SN selected in step B1, and the shortest route (route) from the starting point to another NE / SN. (Step B3), and the termination NE / SN of one route is extracted from the obtained plurality of routes (step B4).

ここで、“計算済”のフラグが設定されてない終点NE/SNがすでに存在しない場合には(ステップB5のNO)、ステップB1で選択した起点のNE/SNに“起点計算済”フラグを設定し、他のNE/SNの“計算済”フラグを解除する(ステップB6)。一方、“計算済”フラグが設定されていない終点NE/SNが存在する場合は(ステップB5のYES)、ステップB3におけるダイクストラのアルゴリズムで対象とならなかったルータ間の区間代表Linkを選択する(ステップB7)。もし、このようなLinkが存在しない場合は(ステップB8のNO)、対象のNE/SNに“計算済”フラグを設定し、ステップB3で選ばれたルート上で起点のNE/SNに向けて1つ先のNE/SNを選択する(ステップB9)。そして、ステップB9で選択したNE/SNが“計算済”以外かどうかを判断し(ステップB10)、“計算済”の場合(ステップB10のNO)、ステップB4に移行して、次の終点NE/SNを選択する。一方、“計算済”でない場合は(ステップB10のYES)、そのNE/SNを選択して、ステップB7の処理に移行する。   Here, if there is no end point NE / SN for which the “calculated” flag is not set (NO in step B5), the “start point calculated” flag is set in the NE / SN of the starting point selected in step B1. Then, the “calculated” flag of the other NE / SN is canceled (step B6). On the other hand, if there is an end point NE / SN for which the “calculated” flag is not set (YES in step B5), a section representative link between routers not targeted by Dijkstra's algorithm in step B3 is selected ( Step B7). If such a link does not exist (NO in step B8), the “calculated” flag is set in the target NE / SN, and the source NE / SN is set on the route selected in step B3. The next NE / SN is selected (step B9). Then, it is determined whether the NE / SN selected in step B9 is other than “calculated” (step B10). If it is “calculated” (NO in step B10), the process proceeds to step B4 and the next end point NE is determined. Select / SN. On the other hand, if it is not “calculated” (YES in step B10), the NE / SN is selected, and the process proceeds to step B7.

また、区間代表リンクが存在する場合は(ステップB8のYES)、ステップB7の条件を満たす区間代表Linkだけ(条件を満たすものはすべて)を保持するとして当該NE/SNからダイクストラのアルゴリズムを走行する(ステップB11)。そして、ステップB1で選択した起点から当該NE/SNまでのルートの先に、ステップB11で得られたルートを追加したルートをサブNMSのルートリストの候補とし、マネージャシステム40によって指定されたルートリスト条件(最適ルートのコストに対する許容コスト(%)、ホップ数)を満たす場合は、この候補をサブNMS内のルートリストに追加する(ステップB12)。この後は、ステップB9に移行する。   If there is a section representative link (YES in step B8), only the section representative link that satisfies the condition of step B7 (all that satisfy the condition) is retained and the Dijkstra algorithm is run from the NE / SN. (Step B11). Then, a route obtained by adding the route obtained in step B11 ahead of the route from the starting point selected in step B1 to the NE / SN is selected as a route list candidate of the sub-NMS, and the route list designated by the manager system 40 If the conditions (allowable cost (%) for the cost of the optimum route, number of hops) are satisfied, this candidate is added to the route list in the sub-NMS (step B12). Thereafter, the process proceeds to step B9.

ステップB1〜ステップB3の処理は、ノード数をN個としているので、N回操作される。また、最適なルートを通るノードの数回、ステップB4〜ステップB7の処理はループすることになるので、最大N回の処理が行われる。ダイクストラの計算量は、Lを区間代表のリンク数とした場合、O(L log(N))なので、この計算量はO(N2 L log(N))となる。 The processing from step B1 to step B3 is performed N times because the number of nodes is N. In addition, since the process from step B4 to step B7 is looped several times for the node passing through the optimum route, the process is performed a maximum of N times. Dijkstra's calculation amount is O (L log (N)), where L is the number of links representing the section, so this calculation amount is O (N 2 L log (N)).

図7は、N個のノード、L(Lは1以上の整数)本の両方向リンクを管理しているあるサブネットワーク管理システムが、ルート抽出条件を指定されてルートのリスト作成要求を受けた際に、コストミニマムなルートを通るノードから出ているリンクでコストミニマムとなるもの以外のリンクを指定して、そのリンクを通るコストミニマムなルートを抽出する例を示すものである。   FIG. 7 shows a case where a subnetwork management system managing N nodes and L (L is an integer of 1 or more) bidirectional links receives a route list creation request with route extraction conditions specified. In the following, an example is shown in which a link other than a cost minimum route is specified from a node passing through a cost minimum route, and a cost minimum route passing through the link is extracted.

サブネットワーク管理システムは、まず、起点となるNE(NE管理システム)あるいはSN(サブネットワーク管理システム)を抽出する(ステップC1)。“起点計算済”フラグが設定されてない起点NE/SNがすでに存在しない場合は(ステップC2のNO)、アルゴリズムの終了となる。一方、もし、1つでも存在する場合は(ステップC2のYES)、ステップC1で選択した起点NE/SNからダイクストラのアルゴリズムを走行し、その起点から他のNE/SNまでの最短経路(ルート)を求め(ステップC3)、その求めた複数ルートのうちから1つのルートの終端NE/SNを抽出する(ステップC4)。   The subnetwork management system first extracts an NE (NE management system) or SN (subnetwork management system) as a starting point (step C1). If there is no starting point NE / SN for which the “starting point already calculated” flag is not set (NO in step C2), the algorithm ends. On the other hand, if even one exists (YES in step C2), the Dijkstra algorithm runs from the starting point NE / SN selected in step C1, and the shortest route (route) from the starting point to another NE / SN. (Step C3), and the termination NE / SN of one route is extracted from the obtained plurality of routes (step C4).

ここで、“計算済”のフラグが設定されてない終点NE/SNがすでに存在しない場合には(ステップC5のNO)、ステップC1で選択した起点のNE/SNに“起点計算済”フラグを設定し、他のNE/SNの“計算済”フラグを解除する(ステップC6)。一方、“計算済”フラグが設定されていない終点NE/SNが存在する場合は(ステップC5のYES)、ステップC3におけるダイクストラのアルゴリズムで対象とならなかった当該終点NE/SNからの区間代表Linkを選択する(ステップC7)。もし、このようなLinkが存在しない場合(ステップC8のNO)、対象のNE/SNに“計算済”フラグを設定し、ステップC3で選ばれたルート上で起点のNE/SNに向けて1つ先のNE/SNを選択する(ステップC9)。そして、ステップC9で選択したNE/SNが“計算済”以外かどうかを判定し(ステップC10)、“計算済”の場合(ステップC10のNO)、ステップC4に移行して、他の終点を選択する。一方、“計算済”ではない場合は(ステップC10のYES)、ステップC7の処理に移行する。   Here, if there is no end point NE / SN for which the “calculated” flag is not set (NO in step C5), the “start point calculated” flag is set in the NE / SN of the starting point selected in step C1. Set and cancel the “calculated” flag of the other NE / SN (step C6). On the other hand, when there is an end point NE / SN for which the “calculated” flag is not set (YES in step C5), the section representative link from the end point NE / SN that is not targeted by the Dijkstra algorithm in step C3. Is selected (step C7). If such a link does not exist (NO in step C8), a “calculated” flag is set in the target NE / SN, and 1 is set to the starting NE / SN on the route selected in step C3. The next NE / SN is selected (step C9). Then, it is determined whether the NE / SN selected in step C9 is other than “calculated” (step C10). If it is “calculated” (NO in step C10), the process proceeds to step C4, and another end point is selected. select. On the other hand, when it is not “calculated” (YES in step C10), the process proceeds to step C7.

また、区間代表リンクが存在する場合は(ステップC8のYES)、ステップC7の条件を満たす区間代表Linkを1本だけ保持するとして当該NE/SNからダイクストラのアルゴリズムを走行する(ステップC11)。そして、ステップC1で選択した起点から当該NE/SNまでのルートの先に、ステップC11で得られたルートを追加したルートをサブNMSのルートリストの候補し、マネージャシステム40によって指定されたルートリスト条件(最適ルートのコストに対する許容コスト(%)、ホップ数)を満たす場合は、この候補をサブNMS内のルートリストに追加する(ステップC12)。この後は、ステップC7で選択された区間代表リンクに“計算済”フラグを設定し(ステップC13)、ステップC7の処理に移行する。   If a section representative link exists (YES in step C8), the Dijkstra algorithm is run from the NE / SN assuming that only one section representative link that satisfies the condition of step C7 is held (step C11). Then, the route obtained by adding the route obtained in step C11 to the destination from the origin selected in step C1 to the NE / SN is selected as a sub-NMS route list, and the route list designated by the manager system 40 If the condition (allowable cost (%) for the cost of the optimum route, number of hops) is satisfied, this candidate is added to the route list in the sub-NMS (step C12). Thereafter, the “calculated” flag is set to the section representative link selected in step C7 (step C13), and the process proceeds to step C7.

ステップC1〜ステップC3の処理は、ノード数をN個としているので、N回操作される。また、最適なルートを通るノードから延びている代表リンクの数回、ステップC4〜ステップC9の処理はループすることになるので、最大L回の処理が行われる。ダイクストラの計算量は、Lを区間代表のリンク数とした場合、O(L log(N))なので、この計算量はO(NL2 log(N))となる。 The processes in steps C1 to C3 are performed N times because the number of nodes is N. In addition, since the processing of step C4 to step C9 is looped several times for the representative link extending from the node passing through the optimum route, the processing is performed a maximum of L times. Dijkstra's calculation amount is O (L log (N)) where L is the number of links representing the section, and this calculation amount is O (NL 2 log (N)).

図8は、図6と図7で選択するルートリストを視覚的に示すものである。10k〜10tはダイクストラのアルゴリズムで選択された10kのNEから10tのNEへの最短経路であるとする。また、例えば10kのNEから導出されている11j,11k等は、この最短経路以外のリンクである。   FIG. 8 visually shows the route list selected in FIG. 6 and FIG. It is assumed that 10k to 10t is the shortest path from the 10k NE selected by Dijkstra's algorithm to the 10t NE. For example, 11j, 11k, etc. derived from a 10k NE are links other than the shortest path.

図6のアルゴリズムでは、10k〜10tから最短経路で通ったリンクを除いたリンク(11j,11k等)があるとして、再度、終点10tから順にダイクストラのアルゴリズムを走行するものである。10kまでダイクストラのアルゴリズムを走行した次には、10t以外の終点を選択して同じことを行う。ただし、すでに“計算されている”NEに到達した場合は、次の終点について行う。この処理をすべての終点について行った後、次は起点を10k以外で選択して同じ事を行う。そして、この処理をすべての起点について行ったときに終了となる。注意すべき点は、ダイクストラで得られたあるノードから終点までのルートを、起点からそのノードまでのルートに加えたものが新しいルートリストになることである。その時に、ルートコスト(最短経路比率)、ホップ数が制限より大きい場合はそのルートはリストから外される。   In the algorithm of FIG. 6, assuming that there are links (11j, 11k, etc.) excluding the links that have passed through the shortest path from 10k to 10t, the Dijkstra algorithm is run again in order from the end point 10t. After running the Dijkstra algorithm up to 10k, the end point other than 10t is selected and the same operation is performed. However, when the “calculated” NE has been reached, the next end point is performed. After performing this process for all end points, the next is performed by selecting a start point other than 10k. Then, when this process is performed for all starting points, the process ends. It should be noted that a new route list is obtained by adding a route from a node to an end point obtained by Dijkstra to a route from the starting point to the node. At that time, if the route cost (shortest route ratio) and the number of hops are larger than the limit, the route is removed from the list.

一方、図7のアルゴリズムでは、10k〜10tから最短経路で通ったリンクを除いたリンク1本ずつに対して、そのリンクだけがあるとして、終点10tから順にダイクストラのアルゴリズムを走行するものである。10tのすべてのリンクについてダイクストラを走らせたときには、10s,10rというように10kまで同じ処理を行う。ただし、すでに“計算されている”NEに到達した場合は、次の終点について行う。この処理をすべての終点について行った後、次は起点を10k以外で選択して同じ事を行う。そして、この処理をすべての起点について行ったときに終了となる。また、図6のアルゴリズムと同様に、注意すべき点は、ダイクストラで得られたあるノードから終点までのルートを、起点からそのノードまでのルートに加えたものが新しいルートリストになることである。その時に、ルートコスト(最短経路比率)、ホップ数が制限より大きい場合はそのルートはリストから外される。   On the other hand, in the algorithm of FIG. 7, the Dijkstra algorithm is run in order from the end point 10t, assuming that there is only that link for each link excluding the link that has passed through the shortest path from 10k to 10t. When Dijkstra is run for all links of 10t, the same processing is performed up to 10k, such as 10s and 10r. However, when the “calculated” NE has been reached, the next end point is performed. After performing this process for all end points, the next is performed by selecting a start point other than 10k. Then, when this process is performed for all starting points, the process ends. As in the algorithm of FIG. 6, the point to be noted is that a route obtained from Dijkstra from a certain node to the end point is added to the route from the starting point to that node to form a new route list. . At that time, if the route cost (shortest route ratio) and the number of hops are larger than the limit, the route is removed from the list.

図6および図7のルートリスト作成は、各サブネットワークで定期的に行われる必要がある。なぜならリンクのコストが利用される度に変更になるからである。ただし、この処理は図5のルーティングの度に行われるものではなく、ルーティングの処理とは別スレッドとして走行する。故にルーティングの度にダイクストラのアルゴリズムを走行する必要がなく、ルーティングによる遅延の減少につながる。   The route list creation in FIGS. 6 and 7 needs to be periodically performed in each subnetwork. This is because the link cost is changed each time it is used. However, this processing is not performed each time routing in FIG. 5, and runs as a separate thread from the routing processing. Therefore, it is not necessary to run the Dijkstra algorithm every time routing is performed, leading to a reduction in delay due to routing.

図9は、(先に図12で示した)光波長の交換が出来ない問題でパス設定に失敗する事を回避する本実施形態の例である。本実施形態では、パス設定要求(図3の(4))で起点ルータ108から終点ルータ302までの第1回目のパス設定(経路:108→501→302)が失敗した場合、失敗した箇所のサブネットワークを通知してもらい、そのサブネットワークのコスト的に2番目に小さい第2ルート候補(108→202→302)を通知してもらう。この処理を繰り返すことにより、ルータの波長能力によるパス設定ブロック率を低く抑える事が可能になる。   FIG. 9 is an example of the present embodiment for avoiding a failure in path setting due to a problem that the optical wavelength cannot be exchanged (shown in FIG. 12 above). In the present embodiment, when the first path setting (route: 108 → 501 → 302) from the source router 108 to the destination router 302 fails in the path setting request ((4) in FIG. 3), The sub-network is notified, and the second route candidate (108 → 202 → 302) having the second smallest cost of the sub-network is notified. By repeating this process, the path setting block rate due to the wavelength capability of the router can be kept low.

以上のように、本実施形態によれば、起点と終点間でのルートのリストを保持し、その中から制約条件を満たしコスト最小になるルートを抽出する手段を設けたことにより、ルータのリンクステート交換の必要性をなくし、リンクステート交換のための帯域負荷をなくすことができる。また、ルータ間で同じ情報を持っていたものをサブネットワーク単位のサブNMSで持つので情報の絶対量を減少させることが可能である。ルーティングの候補はあらかじめ別スレッドで計算されているので、ルーティングの際には遅延を最小化可能である。   As described above, according to the present embodiment, a list of routes between the starting point and the ending point is maintained, and by providing means for extracting the route that satisfies the constraints and minimizes the cost, the link of the router The need for state exchange can be eliminated, and the bandwidth load for link state exchange can be eliminated. Also, since the sub-NMS in units of sub-networks has the same information between routers, it is possible to reduce the absolute amount of information. Since the routing candidates are calculated in advance in another thread, the delay can be minimized during routing.

また、ルータの光波長の交換能力の問題でパス設定がブロッキングする問題は、NMSが複数のルート候補をコスト順に提案することにより解決できる。さらに、制約ベースのルーティングをMandatory,Preferred条件についてもあらかじめ保持するルートリストの中から選択することにより、コストの条件の前で反映することを可能とする。   Further, the problem that the path setting is blocked due to the problem of router optical wavelength switching capability can be solved by the NMS proposing a plurality of route candidates in order of cost. Further, by selecting constraint-based routing from a route list that holds Mandatory and Preferred conditions in advance, it is possible to reflect them before cost conditions.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

この発明の実施形態に係る階層分散型ネットワーク管理システムのパスルーティング管理構成図Path routing management configuration diagram of hierarchical distributed network management system according to an embodiment of the present invention 同実施形態で用いる階層ルート例と対応するルートを示す図The figure which shows the route corresponding to the hierarchy route example used in the embodiment 同実施形態のネットワーク管理システムにおけるパス設定およびパス管理のための管理オブジェクトを作成するシーケンスチャートSequence chart for creating a management object for path setting and path management in the network management system of the embodiment 同実施形態のネットワーク管理システムでルーティングの制約条件をつけるために用いるプロファイル設定ファイル例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of a profile setting file used for setting a routing restriction condition in the network management system of the embodiment. 同実施形態のネットワーク管理システムにおけるルーティングのフローチャートRouting flowchart in the network management system of the embodiment 同実施形態のネットワーク管理システムにおけるルートリスト作成(最大N2 個)のフローチャートFlow chart of route list creation (maximum N 2 pieces) in the network management system of the embodiment 同実施形態のネットワーク管理システムにおけるルートリスト作成(最大NL個)のフローチャートFlowchart of route list creation (maximum NL) in the network management system of the embodiment 同実施形態のネットワーク管理システムにおいてルートリストで選択されるルートの構成図Configuration diagram of a route selected in the route list in the network management system of the embodiment 同実施形態のネットワーク管理システムで光波長交換能力が問題でパス設定が出来ない事を解決する手法を示す構成図The block diagram which shows the technique which solves the problem that the optical wavelength switching capability is a problem in the network management system of the embodiment, and a path cannot be set 従来方式[OSPF]の同一エリア内でのリンクステート情報のやりとりを示す際の構成図Configuration diagram showing exchange of link state information in the same area in the conventional method [OSPF] 従来方式の複数エリア間でのリンクステート情報のやりとりを示す際の構成図Configuration diagram showing the exchange of link state information between multiple areas in the conventional method 従来方式の光波長交換能力が問題でパス設定がブロックされる問題点の構成図Configuration diagram of the problem that path setting is blocked due to the optical wavelength switching capability of the conventional method

符号の説明Explanation of symbols

10a〜10j…ルータ、11a〜11i…ルータ間リンク、20a〜20j…ネットワークエレメント管理システム、21a〜21i…リンク管理オブジェクト、22a〜22d…リンクコネクション管理オブジェクト、23a〜23c…クロスコネクション管理オブジェクト、30a〜30d…サブネットワーク管理システム、31a〜31c…サブネットワークコネクション管理オブジェクト、40…マネージャシステム。   10a to 10j ... router, 11a to 11i ... inter-router link, 20a to 20j ... network element management system, 21a to 21i ... link management object, 22a to 22d ... link connection management object, 23a to 23c ... cross connection management object, 30a ˜30d ... Subnetwork management system, 31a-31c ... Subnetwork connection management object, 40 ... Manager system.

Claims (3)

管理下のすべてのノードについて、あらかじめ考えられ得る起点と終点間でのルートのリストを保持するリスト保持手段と、起点、終点およびルーティング制約条件が指定されたパス設定要求を受け付け、前記リスト保持手段に保持されたリストの中から前記ルーティング制約条件を満たす適切なルートを抽出して返却するパス設定手段とを有するサブネットワーク管理システムが階層分散型で配置され、前記サブネットワーク管理システム間で連携して、パスルーティングの管理を行うネットワーク管理システムにおいて、
前記各サブネットワーク管理システムは、
ルート抽出条件が指定された前記リストの作成要求を受け付け、前記あらかじめ考えられ得る起点と終点間でコストが最小となる最適ルートを各々抽出するとともに、前記抽出した各最適ルートで通過する各ノードについて、そのノードから導出される最適ルートにて不採用のいずれかのリンクを通って当該ノードから最小のコストで他のノードに至るルートをその最適ルートの起点から当該ノードまで以後に加えたサブルートを、前記ルート抽出条件を満たす範囲で抽出し、前記リスト保持手段に保持させるルートのリストを作成するリスト作成手段を具備することを特徴とするネットワーク管理システム。
List holding means for holding a list of routes between a starting point and an ending point that can be considered in advance for all nodes under management, and a path setting request in which a starting point, an ending point, and routing constraint conditions are specified, and the list holding means A sub-network management system having path setting means for extracting and returning an appropriate route that satisfies the routing constraint condition from the list held in the hierarchy, and is arranged in a hierarchically distributed manner, and cooperates between the sub-network management systems In a network management system that manages path routing,
Each of the subnetwork management systems includes
Receiving a request for creating the list in which route extraction conditions are specified, and extracting each optimum route with the lowest cost between the starting point and the ending point that can be considered in advance, and for each node passing through each extracted optimum route , The route from the node to the other node at the lowest cost through any link not adopted in the optimum route derived from the node is added to the node from the starting point of the optimum route. A network management system comprising: a list creation unit that creates a list of routes that are extracted within a range satisfying the route extraction condition and are held by the list holding unit.
管理下のすべてのノードについて、あらかじめ考えられ得る起点と終点間でのルートのリストを保持するリスト保持手段と、起点、終点およびルーティング制約条件が指定されたパス設定要求を受け付け、前記リスト保持手段に保持されたリストの中から前記ルーティング制約条件を満たす適切なルートを抽出して返却するパス設定手段とを有するサブネットワーク管理システムが階層分散型で配置され、前記サブネットワーク管理システム間で連携して、パスルーティングの管理を行うネットワーク管理システムにおいて、
前記各サブネットワーク管理システムは、
ルート抽出条件が指定された前記リストの作成要求を受け付け、前記あらかじめ考えられ得る起点と終点間でコストが最小となる最適ルートを各々抽出するとともに、前記抽出した各最適ルートで通過する各ノードについて、そのノードから導出される最適ルートにて不採用の各リンク毎に、そのリンクを通って当該ノードから最小のコストで他のノードに至るルートをその最適ルートの起点から当該ノードまで以後に加えたサブルートを、前記ルート抽出条件を満たす範囲で抽出し、前記リスト保持手段に保持させるルートのリストを作成するリスト作成手段を具備することを特徴とするネットワーク管理システム。
List holding means for holding a list of routes between a starting point and an ending point that can be considered in advance for all nodes under management, and a path setting request in which a starting point, an ending point, and routing constraint conditions are specified, and the list holding means A sub-network management system having path setting means for extracting and returning an appropriate route that satisfies the routing constraint condition from the list held in the hierarchy, and is arranged in a hierarchically distributed manner, and cooperates between the sub-network management systems In a network management system that manages path routing,
Each of the subnetwork management systems includes
Receiving a request for creating the list in which route extraction conditions are specified, and extracting each optimum route with the lowest cost between the starting point and the ending point that can be considered in advance, and for each node passing through each extracted optimum route For each link that is not adopted in the optimum route derived from that node, a route from that node to the other node through the link to the other node at the lowest cost is added from the origin of the optimum route to the node thereafter. A network management system comprising: a list creation unit that extracts a sub-route within a range that satisfies the route extraction condition and creates a list of routes to be held by the list holding unit.
前記リスト作成手段は、ルートコストおよびホップ数を前記ルート抽出条件の指定として受け付け、指定されたルートコストおよびホップ数が制限内に収まるサブルートを抽出することを特徴とする請求項1または2記載のネットワーク管理システム。   3. The list creation unit according to claim 1, wherein the list creation unit accepts a route cost and the number of hops as designation of the route extraction condition, and extracts a sub-route in which the designated route cost and the number of hops are within a limit. Network management system.
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